Сам Менделеев, получивший глубокую сердечную отметину на всю жизнь, сохранил на память листок гербария с надписью:
Что касается прочих событий, произошедших за это время, to начать следует с того, что 9 сентября 1856 года на физико-математическом факультете состоялось «публичное защищение» Менделеевым «рассуждения об удельном объеме с относящимися к нему положениями». Народу собралось много. Диссертанту оппонировали профессор А. А. Воскресенский и адъюнкт технологии М. В. Скобликов. В это время в университете и учебном округе проходила какая-то реорганизация или перетряхивание руководства на всех уровнях, поэтому буквально всё присутствовавшее на акте защиты начальство было не утвержденным, а «исправляющим обязанности». Впрочем, всё это были люди доброжелательные, известные соискателю. Вместо П. А. Плетнева, которому Дмитрий недавно подавал прошение, на защите присутствовал новый исполняющий обязанности ректора — В. Я. Буняковский. Был также исполняющий обязанности декана факультета А. Н. Савич. Защита происходила в присутствии исполняющего обязанности попечителя округа Э. X. Ленца. Больше всего вопросов оппоненты задавали по разделу, посвященному критике и истории исследований удельных объемов твердых и жидких тел. Туг было самое чувствительное место, поскольку твердая и безапелляционная приверженность Менделеева к еще отнюдь не победившей атомистической теории Жерара не могла не вызвать вопросов. Что же касается главных выводов, сделанных Менделеевым, то они, как писал «Журнал министерства народного просвещения», «получили одни одобрения: ибо они дали возможность отличить, по объемам в твердом состоянии, явления замещения от явлений соединения и указали путь естественной классификации химических соединений на основании их удельных объемов».
Вероятно, еще перед защитой Воскресенский нашел для своего ученика возможность устроиться на работу в Санкт-Петербургский университет. Воскресенскому как ординарному профессору химии физико-математического факультета было разрешено иметь в помощь приват-доцента. Ранее эти обязанности исполнял М. В. Скобликов, теперь ушедший профессором на кафедру технологии, и место было свободно. Но чтобы начать ходатайствовать о переводе из Одессы, Менделееву необходимо было защитить еще одну диссертацию — на право преподавания в университете (
Уже 21 октября Менделеев защищает новую диссертацию «Строение кремнеземистых соединений». По университетским правилам, кроме оппонентов (в этом качестве выступали те же Воскресенский и Скобликов) оценить нового коллегу были приглашены представители историко-филологического, юридического и восточного факультетов. Защита была признана удовлетворительной. Через неделю совет университета обратился с ходатайством к попечителю учебного округа, тот вышел на министра, который через два месяца «по сношению с начальником Одесского учебного округа» (им в то время был, но всей видимости, Н. И. Пирогов) переместил Менделеева из старших учителей в приват-доценты. Кроме того, он был назначен секретарем факультета.
Начиная со второго полугодия 1857/58 учебного года Воскресенский поручил Менделееву читать теоретическую и историческую часть программы по химии для студентов третьего и четвертого курсов. Вдобавок молодой приват-доцент взялся нести практические занятия для четверокурсников. В следующем семестре он уже полностью читал курс органической химии и продолжал занятия со студентами в химической лаборатории университета. Следует, однако, отметить, что победное перемещение из провинции в главный университет империи означало для Менделеева резкое ухудшение материального состояния. В Одессе, где цены были значительно ниже, он имел достаточно высокое и регулярно выплачиваемое жалованье; в Петербурге же сверхштатному приват-доценту вообще никакого твердого жалованья не полагалось — ему можно было заплатить раз в год из остатка факультетского бюджета. А можно было и не платить.