Постоянная связь теоретических замыслов с технико-экономическими проектами, научных исследований с практическими нуждами и интерес Менделеева к промышленным и культурным проблемам сделали в 70-е годы имя Менделеева известным в широких кругах русского общества. Его научные открытия относились к таким коренным проблемам, которыми живо интересовались не только специалисты. Вместе с тем 70-е годы были временем крупных побед химических идей Менделеева. Открытие новых элементов, предсказанных Менделеевым на основе периодического закона, принесло ему мировое признание. Слава Менделеева росла. Росла вширь и вглубь и его деятельность. К ней все более подозрительно приглядывались придворные и чиновные круги. Их враждебное отношение к великому ученому особенно ярко проявилось, когда группа передовых естествоиспытателей предложила избрать Менделеева в состав петербургской Академии наук. После смерти И. Н. Зинина несколько академиков, в том числе А. М. Бутлеров и знаменитый математик П. Л. Чебышев, предложили на освободившееся место кандидатуру Менделеева. Менделеев был уже в это время признан во всем мире. Во всех странах мира крупнейшие химические открытия и теории имели своим отправным пунктом периодический закон, открытый Менделеевым. В России многочисленные области химии, физики и технологии были обязаны Менделееву важнейшими открытиями и идеями, надолго предопределившими пути научно-технического развития. Имя Менделеева было окружено глубоким уважением передовых ученых мира.
Академией наук в то время заправляла реакционная группа, стремившаяся оторвать Академию от русской жизни и практических задач страны. Этой группой руководили представители знати. Вдохновителем этой группы реакционных сановников был Победоносцев — мрачный изувер, ожесточенный враг науки и просвещения. Его правой рукой был граф Д. А. Толстой, бывший шефом жандармов, министром внутренних дел; обер-прокурором Святейшего синода и некоторое время — президентом Академии наук. Долгие годы в Академии наук распоряжался К. С. Веселовский, принадлежавший к петербургской чиновно-помещичьей знати и занимавший в 1857–1890 годы должность непременного секретаря Академии.
11 ноября 1880 года кандидатура Менделеева была поставлена на голосование. Реакционным кругам вместе с Веселовским удалось устроить дело таким образом, чтобы враждебная Менделееву группа большинством в один голос (включая два голоса, принадлежавших президенту Академии наук Н. Ф. Литке) забаллотировала великого ученого. Известие об этом решении вызвало бурю протестов во всех научных центрах России. Университеты, научные общества, отдельные ученые протестовали против интриг знати и решения Академии наук. В газетах появилось множество статей, очерков и фельетонов, посвященных положению в Академии наук. В газете «Молва» в ноябре 1880 года был напечатан сатирический очерк «В святилище науки». Под именами выведенных здесь персонажей читатель угадывал действительных участников реакционной группы. В очерке высмеивался некий академик по математике, заслуги которого сводились к корректуре таблицы логарифмов, затем механик, придумавший новый замок к несгораемому шкафу, зоолог, пытавшийся «скрещивать леща с зайчихой», в молодости блиставший в гостиной некой графини, выхлопотавшей ему впоследствии академическое кресло. Вся эта компания спрашивала: «Кто этот Менделеев?» Подобных откликов в русской печати было немало. Газета «Голос» писала, что представители реакционной группы не хотят допустить Менделеева в состав Академии, так как этот энергичный и яркий человек не ко двору в Академии, старавшейся отгородиться от жизни. «Как впустить такого беспокойного человека в это сонное царство? Да ведь он, пожалуй, всех разбудит и, чего боже упаси, заставит работать на пользу родине».
Крупный химик академик А. М. Бутлеров опубликовал статью «Русская или императорская Академия наук?» Здесь он клеймит царских сановников и говорит, что низкопоклонство в отношении к зарубежной науке препятствует прогрессивной научной деятельности Академии. Бутлеров писал, что академическая атмосфера не дает дышать честному, прогрессивному ученому. «Не удивительно, что задыхающийся всеми силами рвется к чистому воздуху и прибегает к героическим средствам, чтобы пробить к нему путь».
Крупнейшие русские химики опубликовали свои коллективные письма с протестом против деятельности реакционной группы, не допустившей Менделеева в Академию наук. На заседании русского физико-химического общества под председательством А. М. Бутлерова было принято обращение к Менделееву, в котором говорилось:
«Дмитрий Иванович! Члены русского химического общества, присутствующие в настоящем заседании, приветствуют Вас, как ученого, равного которому русская химия представить не может, и, в знак своего глубокого уважения к высоким заслугам Вашим в развитии химии, единогласно предлагают Вас в почетные члены физико-химического общества.
Настоящее приветствие и предложение Вас в почетные члены получило лишь внешний толчок от общего волнения, вызванного известным событием 11 ноября, но каждый из нас уже давно чувствовал нравственную обязанность признать и венчать пророка в отечестве своем».
Русские университеты и некоторые западноевропейские научные центры избрали Менделеева почетным членом. К нему шел большой поток приветствий, была создана премия имени Менделеева. Но реакционная группа не допустила его избрания в Академию и позже.
В конце концов реакционные круги заставили Менделеева покинуть и Петербургский университет. Весной 1890 года во всех университетских городах России происходили студенческие волнения. В Петербурге студенты решили обратиться со своими требованиями к министру народного просвещения через Менделеева. Менделеев передал министру петицию, содержащую эти требования, но вскоре получил ее обратно с надписью, где говорилось, что передача подобных бумаг несовместима с пребыванием на службе. Менделеев подал в отставку. Он видел, что реакция в это время все больше препятствует его университетской деятельности, и покинул кафедру. Его последняя лекция в университете имела своим предметом свойства марганца, но Менделеев говорил в этой лекции не только о химических свойствах марганца и даже не только о его хозяйственном значении, но также и о задачах русской науки и просвещения вообще, о развитии производительных сил России, росте ее промышленности. Эта знаменитая лекция была прощанием со студентами, и Менделеев призывал в ней молодежь вопреки тяжелым условиям бороться за развитие русской науки, за просвещение народа, за подъем экономической мощи страны.
Покинув университет, Менделеев еще шире развернул работу, связанную с практическими нуждами страны. Он принял участие в составлении таможенного тарифа. От уровня пошлин на различные товары во многом зависели условия развития некоторых отраслей русской промышленности. Менделеев стремился составить такой таможенный тариф, который способствовал бы промышленному развитию страны. Он выпустил книгу, посвященную вопросам о таможенных пошлинах, — «Толковый тариф».
Среди практических начинаний Менделеева особенное значение имели его работы в области нефти и исследования, приведшие к созданию нового типа бездымного пороха. На всех этих практических начинаниях мы остановимся дальше.
Практические и теоретические интересы Менделеева соединялись в его работе в Палате мер и весов в Петербурге. Это учреждение до 1892 года называлось Депо образцовых гирь и весов. Менделеев, назначенный в 1892 году хранителем этого Депо, вскоре добился реорганизации его в Главную палату мер и весов — большой научный центр, где изготовлялись и изучались стандарты мер и вырабатывались методы точного измерения физических величин. Возглавлявшееся Менделеевым учреждение называется теперь Всесоюзным институтом метрологии им. Д. И. Менделеева. Менделеев, руководя Палатой мер и весов, боролся за распространение в России метрической системы мер и веса и вел важные исследования по изучению силы тяжести.
В своих практических начинаниях Менделеев, так же как и раньше, наталкивался на глухую стену противодействия со стороны дворянских и чиновных кругов. Старый ученый все яснее видел, что его научные и практические замыслы сжаты тяжелыми условиями царского строя. Революция 1905 года произвела на Менделеева громадное впечатление. Жена Менделеева рассказывает о попытке ученого предотвратить массовое убийство рабочих 9 января 1905 года.
«Когда началось шествие во главе с Гапоном к Зимнему дворцу, несметные толпы наводнили не только те улицы, по которым проходило шествие, но и все соседние. Все ходили бледные и тревожные. У нас в Палате было то же, что и везде, — ожидание и тревога. Дети сидели дома. Вдруг Дмитрий Иванович, который в последние годы буквально никуда не ездил, зовет служителя Михайлу и посылает его за каретой. Он был в таком состоянии, что спрашивать его ни о чем нельзя было. Карету подали. Дмитрий Иванович простился с нами и уехал с Михайлой „куда-то“. Только через шесть часов они возвратились — шесть часов наших мучений. Михайла рассказывал, как их нигде не пропускали, и они кружили по разным глухим местам, чтобы пробраться к дому Витте на Каменноостровском проспекте. Витте был дома и принял Дмитрия Ивановича. Возвратясь домой, бледный, молчаливый, он снял в кабинете портрет Витте и поставил его на пол к стенке (с тем, чтобы убрать его совсем) и сказал: „Никогда не говорите мне больше об этом человеке“».
В 1905 году Менделеев подводил итог своей жизни и перечислял следы, которые останутся после него в науке. Менделеев пишет о причинах своего ухода из университета, вспоминает о царских министрах как о врагах русского просвещения и заканчивает свое письмо строками о промышленном развитии России. Он говорит, что во всех своих начинаниях он никогда не стремился к личной пользе, а исходил из интересов науки и промышленного развития страны.
20 января (ст. ст.) 1907 года Менделеев скончался, оставив в своем литературно-научном наследстве десятки замечательных химических, физических, технологических и экономических трудов.