Тем не менее Карл Карлович справился со своей задачей самым блестящим образом. Ему удалось определить с большой точностью атомный вес нового элемента и дать превосходное по точности описание его отношения к различным химическим веществам. Описание Клауса вполне совпадает с нынешним, сделанным в современных лабораторных условиях.

Весь этот труд, «продолжительный и даже вредный для здоровья», как замечает Клаус, был выполнен им в два года. 13 сентября 1844 года Петербургской Академии наук было доложено об открытии Клаусом рутения; в том же году в Казани вышла его брошюра «Химическое исследование остатков уральской платиновой руды и нового металла рутения».

Работы Клауса по химии платиновых металлов доставили ему мировую известность, педагогическая же деятельность его немало способствовала выращиванию «школы казанских химиков». Зинин после своего открытия недолго оставался в Казани. В 1847 году он принял предложение занять кафедру химии в Медико-хирургической академии и переехал в Петербург. Клаус некоторое время один возглавлял химическую науку в Казанском университете и руководил практическими занятиями в лаборатории.

«Клаусу было тогда около пятидесяти лет, — вспоминает о втором из своих учителей А. М. Бутлеров, — он с истинно юношеским жаром предавался своей двойной любви к химии и ботанике. По временам он принимался за свой гербарий и сидел за ним почти безотрывочно целые дни в течение нескольких недель. А когда плодом этого сидения являлась капитальная статья по ботанической географии приволжских стран, то Карл Карлович с таким же рвением переходил к химическим работам, и ему случалось просиживать в лаборатории безвыходно даже летние долгие дни, с утра, не обедая, до вечера и закусив калачом в ожидании позднего обеда. Увлекаясь наукой до такой степени, Карл Карлович, понятно, не мог относиться к ищущей знания молодежи иначе, как с самым теплым вниманием».

Успехи русской химии в самом восточном научном центре страны выдвинули Казанский университет в центр общественного внимания и положили начало его исторической известности как «колыбели русской химии».

Окончательно мировую известность утвердили за Казанским университетом Бутлеров и его ближайшие ученики.

Заметив склонность Бутлерова к научному исследованию и его блестящие способности, Зинин и Клаус не только сумели заинтересовать студента своим предметом, но и всячески способствовали удовлетворению его интересов.

Созданию счастливой обстановки для своих занятий в университете немало содействовал и сам Бутлеров.

В этом белокуром, широкоплечем студенте было что-то, заставлявшее лектора чаще всего, обращаясь к аудитории, смотреть именно на него. Он не краснел от духоты и внутреннего напряжения, голубые глаза его не теряли своего блеска до конца лекции, он не пересаживался поудобнее то и дело, как другие. Он как будто меньше других утомлялся, внимание его к концу лекции не ослабевало.

И в лаборатории внимание руководителя невольно чаще всего обращалось на Бутлерова. Он был приветлив без натянутости, услужлив без назойливости, внимателен без напряжения. Рано осиротевший, всегда окруженный вниманием и заботами своих тетушек, Бутлеров в юности не мог жить без людей и даже на час не любил оставаться один. Дома за работой он любил хотя бы слышать, как наверху играли на пианино взрослые или шумно возились дети.

И в природе и в жизни его влекло к себе все веселое, волнующее, яркое и живое. Он был сам необычайно подвижен, постоянно мечтал о путешествиях, совершал экскурсии, далекие прогулки.

Он аккуратно посещал лекции Зинина, хотя, как естественник, обязан был слушать только Клауса. В лаборатории же он стал пользоваться и руководством Клауса и советами Зинина, с одинаковым интересом приготовляя и препараты сурьмы по указанию Клауса и перегонку красной пальмовой смолы — «драконовой крови» по совету Зинина.

Вспоминая о своих первых шагах в научных занятиях, Бутлеров писал:

«Шестнадцатилетний студент-новичок, я в то время, естественно, увлекался наружной стороной химических явлений и с особенным интересом любовался красивыми красными пластинками азобензола, желтой игольчатой кристаллизацией азокси-бензола и блестящими серебристыми чешуйками бензидина. H. H. обратил на меня внимание и скоро познакомил меня с ходом своих работ и с различными телами бензойного и нафталинного рядов, с которыми он работал прежде. Мало-помалу я стал работать по преимуществу под руководством H. H., который не ограничивался собственными исследованиями, но зачастую интересовался также повторением чужих опытов. Поручая их отчасти ученикам, он большую часть опыта успевал, однако, всегда вести собственными руками. Так вместе с ним проделали мы ряд довольно многочисленных, известных тогда производных мочевой кислоты, приготовляли производные индиго, занимались продуктами сухой перегонки «драконовой крови», добывали яблочную, галлусовую, муравьиную, слизевую, щавелевую кислоту и проч. При этих разнообразных опытах ученику приходилось волей-неволей знакомиться с различными отделами органической химии, и это знакомство напрашивалось само собою, облекаясь, так сказать, в плогь и кровь, потому что вещества из того или другого отдела в натуре проходили перед глазами. А неприлежным быть не приходилось, когда работалось вместе, заодно с профессором. Какой живой интерес к делу вселялся, таким образом, в учащегося, видно из того, что, не довольствуясь опытами в университетской лаборатории, я завел у себя и домашнее приготовление кой-каких препаратов. С торжеством бывало случалось приносить в лабораторию образцы домашнего производства: кофеина, изатина, аллоксантипа и проч., нередко навлекая на себя их приготовлением упреки живших в одном доме со мной. Так умели наши наставники, и H. H. в особенности, возбуждать и поддерживать в учащихся научный интерес».

Под руководством Зинина и Клауса Бутлеров вполне овладел искусством тонкого эксперимента, заразился от них глубокой любовью к химическим исследованиям, но системы теоретических представлений от своих учителей он получить не мог, так как сами руководители Бутлерова не сходились в теоретических взглядах.

В те годы, в сущности, только начинали складываться теоретические представления в химической науке. До того она ограничивалась, в основном, накапливанием фактического материала.

Господствующей теорией была в это время так называемая электрохимическая, или дуалистическая, теория. Основное положение этой теории сводилось к тому, что все химические вещества образованы путем соединения противоположных по знаку — электроположительных и электроотрицательных — составных частей. Она применялась не только к неорганическим, но и к органическим соединениям.

Основоположником этой теории был известный шведский химик Якоб Берцелиус (1779–1848), введший в употребление современные химические символы, некоторые новые химические понятия и самое название «органическая химия».

Но в годы общего признания дуалистической теории Берцелиуса французский химик Жан Батист Дюма (1800–1884), исследуя действие хлора на углеводороды, открыл явление замещения водорода хлором в углеводородах и других органических соединениях. Это открытие опровергало основы электрохимической теории, так как оставалось необъяснимым, как электроотрицательный хлор мог замещать электроположительный водород, не производя при этом существенного изменения в свойствах тела. Берцелиус пытался опровергнуть самый факт замещения и объяснял реакцию Дюма крайне сложными процессами. Юстус Либих (1803–1873), немецкий химик, в поисках выхода из положения, ввел некоторые ограничения в электрохимическую теорию, хотя против них и протестовал Берцелиус.

Французские химики Огюст Лоран (1807–1853) и Шарль Жерар (1816–1856) выступили против дуалистической теории Берцелиуса с новой, так называемой «теорией ядер», согласно которой все органические соединения получаются замещением водородных атомов в основных углеродо-водородных ядрах другими элементами, например хлором, бромом, иодом, азотом и т. д. Положив свою теорию ядер в основу классификации органических соединений, Лоран провел резкое различие между молекулой, атомом и эквивалентом: молекулой он назвал мельчайшее количество вещества, нужное для образования соединения; атомом — мельчайшее количество элемента, встречающееся в сложных телах; эквивалентом — равнозначные массы аналогичных веществ.