Произошло объяснение. Девушка, хотя и полюбившая Дмитрия Ивановича, не посчитала себя вправе ломать жизнь супругов и разрывать брак Менделеевых. Она уехала из именья и навсегда исчезла с горизонта Дмитрия Ивановича, на котором это увлечение отозвалось очень тяжело. Лишний раз он увидал свое одиночество и недоступность личного счастья. И опять от этого одиночества был единственный выход — в науку, в труд, постоянный и напряженный, не дающий думать о себе лично. Городская жизнь Дмитрия Ивановича вся сосредоточилась в кабинете, из которого он в остальную квартиру выходил только к обеду.
И все же замкнутая, кабинетная жизнь не спасла Дмитрия Ивановича от нового увлечения. В доме Менделеевых появилась молоденькая ученица Академии художеств, подруга племянницы Дмитрия Ивановича — семнадцатилетняя Анна Ивановна Попова.
Семья Дмитрия Ивановича была в Боблове и он предложил сестре своей Екатерине Ивановне Капустиной, у которой на квартире жила Анна Ивановна, на лето переехать к нему в университет. Екатерина Ивановна согласилась.
«И вот раз из Академии, — рассказывает Анна Ивановна о своем знакомстве с Менделеевым, — мы пошли не на улицу Глинки, а в университет, где нам с Надеждой Яковлевной (племянницей Дм. Ив.) уже устроили в гостиной помещение, и все наши вещи были перевезены. Квартира Дмитрия Ивановича была устроена так, что он мог в эту половину квартиры не показываться. Из его комнаты был ход через кабинет в лабораторию и дальше. А тот ход, с которого ходили мы, выходил на парадную лестницу, которая вела в актовый зал и церковь. Мы и не встречали Дмитрия Ивановича; по целым дням нас не бывало дома, а обедали мы в другое время, чем он. Раз как-то Екатерина Ивановна позвала меня и попросила что-то подержать и помочь в работе. Вдруг послышались раскаты громкого мужского баритона, легкие шаги, и в следующей комнате, в двери, куда, оставив меня, Екатерина Ивановна вышла, я увидела Дмитрия Ивановича, страшно возбужденного, и Екатерину Ивановну спокойно отвечавшую. Вид Дмитрия Ивановича меня поразил; он меня не видал, я же хотела исчезнуть, хотя бы сквозь землю, так я была испугана. Дмитрий Иванович убежал к себе, а Екатерина Ивановна возвратилась к своей работе и, видя мой испуг, засмеялась: «ничего нет особенного, Митенька всегда так». Раз как-то я играла на рояле, который стоял у нас а комнате. Мне сказали, что Дмитрий Иванович, зайдя к сестре, спросил, кто играет, и довольно долго слушал. Узнав это, я почти перестала играть, так как боялась чем-нибудь проявить мое присутствие и, может быть, помешать. В семье был кумир — Дмитрий Иванович. «Дмитрий Иванович спит», «Дмитрий Иванович пришел с лекции, устал, скорей чаю», «Дмитрий Иванович пошел в лабораторию, не опоздать бы завтрак ему подать», и пр., и пр. В воскресенье Дмитрий Иванович присутствовал за нашим обедом. Меня с ним познакомили. Я сидела все время молча, испытывая какой-то страх н непреодолимое смущение в присутствии такого необыкновенного человека. Дмитрий Иванович был в хорошем настроении и много говорил. Через некоторое время Екатерина Ивановна сказала, что Дмитрий Иванович хотел бы сыграть в шахматы, он устал — утром были экзамены, никого нет, кто умел бы играть. Сын Екатерины Ивановны, студент, с которым я играла всю зиму, ушел, и они просили меня. Я очень смутилась, но отказаться не было возможности, Дмитрий Иванович уже шел за шахматами, надо было играть. Не помню, как я играла, наверное плохо: я не могла забыть ни на одну минуту, с кем я играю. Дмитрий Иванович, не желая ставить меня в тупик, исправлял мои неудачные ходы. Так мы сыграли две партии. Дмитрий Иванович что-то меня спрашивал, я отвечала стесняясь и конфузясь. Мне приходилось играть на рояле, когда Дмитрий Иванович усталый приходил с экзаменов позавтракать. Екатерина Ивановна усаживала меня: «Играйте, матушка, играйте, он будет добрей на экзамене» — прибавляла она, посмеиваясь. Вечером приходилось играть в шахматы, и всегда я чувствовала особенную робость, волнение и смущение. Дмитрий Иванович стал все чаще и чаще заглядывать к нам, у нас часто бывали О. А. Лагода с сестрой Викторией Антоновной, Александра Владимировна Синегуб, О. Петерсон и другие. С Дмитрием Ивановичем был его сын Володя прелестный, добрый мальчик лет 12, который готовился в Морской корпус. Он любил Екатерину Ивановну и всю семью; со мной он тоже подружился, показывал мне университетский сад, разные книги и мило разговаривал. Слышала я, что у него есть мать и сестра, которые живут в именьи Боблово, Московской губернии.
Как-то в праздник Дмитрий Иванович задумал сделать нам всем удовольствие — прокатить на пароходе в Кронштадт, я никогда не ездила на пароходе и моря не видала, и Володя, который выбрал морскую службу по призванию, своими рассказами еще больше разжигал мое нетерпение.
Мы поехали большой компанией с Дмитрием Ивановичем во главе. Он все время был в очень хорошем настроении, а про нас и говорить нечего — мы были в упоении.
Иногда Дмитрий Иванович читал нам вслух, так был прочитан Байрон. По вечерам Дмитрий Иванович по-прежнему играл со мной в шахматы, я даже стала делать успехи в игре и меньше дичилась.
Приближался конец экзаменов в Академии — день моего отъезда. В памятный мне вечер Дмитрий Иванович пришел с шахматами и сел мной играть, Надежды Яковлевны не было дома. Мы с Дмитрием Ивановичем были одни. Я задумалась над своим ходом. Желая что-то спросить, я взглянула на Дмитрия Ивановича и окаменела — он сидел, закрыв рукой глава, и плакал. Плакал настоящими слезами; потом сказал незабываемым голосом: «Я так одинок, так одинок». Мне было невыразимо жаль его. «Я одинок всегда, всю жизнь, но никогда я этого не чувствовал так болезненно, как сейчас». Видя мою растерянность: «Простите, — продолжал он, — простите, вас я смущать не должен». Он вышел. Дмитрий Иванович в то время писал каждый день мне письма, но не передавал их, а откладывал в особый ящик. Он продолжал их писать, когда я уехала, и также письма не посылал, а откладывал в этот же ящик. После моего отъезда Капустины, которые заметили состояние Дмитрия Ивановича, сказали ему, не без умысла, что, по всей вероятности, я не возвращусь, так как у меня есть жених, от которого я получила подарок. Дмитрий Иванович продолжал писать и откладывать письма. Он хранил эти письма как драгоценность. Одно время, когда он уезжал за границу, эта письма вместе со своим завещанием он отдал на хранение А. Н. Бекетову. Письма он завещал мне тогда, когда еще не надеялся стать моим мужем. Я их читала уже замужем. Великая душа, могучий поток прорвавшегося чувства нашли выражение в этих письмах в сильной и оригинальной форме. Передать их нельзя. Везде он говорит, что желал бы быть ступенью, чтобы помочь мне подняться выше!»
После каникул Анна Ивановна вернулась в Петербург и увлечение Дмитрия Ивановича возобновилось с новой силой. Желая облегчить Анне Ивановне доступ в мир художников, он начал посещать выставки, мастерские художников, собирать картины и рисунки. Завязывались знакомства с художниками, с некоторыми — дружба. Художники стали бывать в профессорской квартире, постепенна организовывались вечера по средам, на которых бывало много художников и профессоров — коллег Дмитрия Ивановича. Из художников бывали большей частью передвижники: Крамской, Репин, Ярошенко, Мясоедов, Кузнецов, Савицкий, Вл. Маковский, Клодт, Максимов, Васнецов, Суриков, Шишкин, Кунджи, Остроухов, Волков, Лемах, Михальцева и др. Профессоров бывало меньше: А. Н. Бекетов, Меншуткин, Петрушевский, Иностранцев, Вагнер, Воейков, Краевич.
«Среды эти художники очень любили. Здесь сходились люди разных лагерей на нейтральной почве. Присутствие Дмитрия Ивановича умеряло крайности. Здесь узнавались все художественные новости. Художественные магазины присылали на просмотр к средам новые художественные издания. Иногда изобретатели в области искусств приносили свои изобретения и демонстрировали их. Тогда зародилась у Ф. Ф. Петрушевского мысль написать свою книгу о красках. Иногда на средах вели чисто деловые разговоры, горячие споры, тут созревали важные товарищеские решения вопросов. И иногда бывали веселые, остроумные беседы и даже дурачества, на которые художники были неисчерпаемы. Кузнецов великолепно представлял жужжание летающй мухи, Повен — проповедь пастора и разные восточные сцены. М. П. Клодт танцевал чухонский танец, и все имели огромный запас рассказов из своих поездок, столкновений с народом и представителями высших сфер. Иногда приносили новости, журнальные статьи, не пропущенные цензурой. Атмосфера, которую Дмитрий Иванович создавал, куда бы ни появлялся, высокая интеллигентность, отсутствие мелких интересов, сплетен делали эти среды исключительно интересными и приятными».
