Lo scienziato è autore di ricerche fondamentali in fisica, chimica, meteorologia, metrologia, economia, opere fondamentali su agricoltura, aeronautica, istruzione pubblica, tecnologia chimica e altri lavori relativi ai bisogni delle forze produttive della Russia.
Nel 1854-1856 indagò il fenomeno dell'isomorfismo, descrivendo la relazione tra la composizione chimica dei composti e la loro forma cristallina, nonché la dipendenza delle proprietà elementari dal valore dei volumi atomici.
Nel 1860, uno scienziato scoprì la temperatura critica o la temperatura dell'ebollizione assoluta dei liquidi.
Dmitry Mendeleev è l'autore del primo libro di testo russo Chimica organica nel 1861.
Nel 1859, progettò un dispositivo per determinare la densità di un liquido: un picnometro.
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D. Mendeleev studiò i gas e nel 1874 trovò l'equazione di stato generale per un gas ideale.
Lo scienziato avanzò un'ipotesi nel 1877 sull'origine dei metalli pesanti dai carburi del petrolio. Oggi non è accettato dalla maggior parte degli scienziati. D. Mendeleev ha proposto il principio della distillazione frazionata nella raffinazione del petrolio.
Nel 1880 avanzò l'idea della gassificazione del carbone sotterraneo.
Ha lavorato alla chimica dell'agricoltura, ha promosso l'uso di fertilizzanti minerali e l'irrigazione dei terreni.
Nel 1890-1892, lo scienziato, insieme a I Cheltsov, partecipò allo sviluppo in laboratorio della polvere senza fumo.
È autore di numerosi lavori sulla metrologia, ha proposto le tecniche di pesatura più accurate, ha sviluppato il miglior design del bilanciere e della serratura, ha creato la teoria esatta delle bilance.
In alcuni anni l'interesse di Dmitry Mendeleev era vicino alla mineralogia. E ora la sua collezione di minerali è conservata con cura nel Museo del Dipartimento di Mineralogia dell'Università di San Pietroburgo. Dal suo tavolo, il druso di strass è la migliore esposizione nella vetrina di quarzo. Il disegno del Druso fu da lui collocato nella prima edizione di Chimica Generale nel 1903.
Mentre era ancora uno studente, Dmitry Mendeleev ha svolto un lavoro sull'isomorfismo nei minerali.
Il percorso di Dmitry Mendeleev nella scienza è iniziato con l'osservazione dei processi di fabbricazione del vetro. Forse questo fatto ha giocato un ruolo decisivo nella scelta, perché in effetti, questo argomento è direttamente correlato alla chimica dei silicati e naturalmente entra in contatto con la sua ricerca in una forma o nell'altra.
Studiando il vetro, Dmitry Mendeleev è stato in grado di comprendere meglio la natura dei composti di silicio e su questa sostanza è stato in grado di discernere importanti caratteristiche di un composto chimico in generale.
Dmitry Mendeleev ha dedicato circa 30 delle sue opere ai temi della chimica dei silicati, della fabbricazione del vetro e dello stato vetroso.
