| Referenz | Pfund (lb) | Nanogramm (ng) |
|---|---|---|
| A sheet of A4 paper (80 gsm) | 0.0110231 lb | 5 × 109 ng |
| One litre of water | 2.20462 lb | 1 × 1012 ng |
| Average adult human | 154.324 lb | 7 × 1013 ng |
| A small car | 3086.47 lb | 1.4 × 1015 ng |
Das Pfund ist eine Masseneinheit und entspricht genau 0,45359237 Kilogramm. Sein Zeichen ist lb, vom lateinischen libra. Es ist die wichtigste Masseneinheit der Vereinigten Staaten und bleibt im Vereinigten Königreich für Körpergewicht und Lebensmittel weit verbreitet.
Dieser exakte Wert stammt aus dem Internationalen Yard- und Pfund-Abkommen von 1959, in dem die Vereinigten Staaten, das Vereinigte Königreich, Kanada, Australien, Neuseeland und Südafrika für beide Einheiten eine einzige Definition vereinbarten. Zuvor unterschieden sich das amerikanische und das britische Pfund geringfügig, im Handel hinnehmbar, in der Technik unhaltbar, als Flugzeuge und Munition nach gemeinsamen Zeichnungen gebaut wurden. Das Pfund über das Kilogramm zu definieren und nicht umgekehrt machte das imperiale System stillschweigend zu einer Ableitung des metrischen.
Die Abkürzung lb erinnert an das römische libra pondo, ein Pfund an Gewicht; aus den beiden Hälften dieser Wendung nahm das Englische das Wort pound und das Zeichen. Dieselbe libra gab dem Pfund Sterling Namen und altes Zeichen, weshalb eine Währung und ein Gewicht ein Wort teilen.
Der amerikanische Alltag ist dicht von der Einheit durchzogen. Körpergewicht, lose verkaufte Lebensmittel, Fleisch, Mehl und Zucker, Fracht und Sportgeräte stehen in Pfund. Gewichtsklassensportarten setzen ihre Grenzen in Pfund, und Geburtsgewichte werden in Pfund und Unzen angegeben. Im Vereinigten Königreich überlebt das Pfund gesellschaftlich statt kommerziell: Geschäfte verkaufen in Kilogramm, während die Leute ihr eigenes Gewicht weiter in Stone und Pfund beschreiben.
Ein zweites Pfund verursacht in der Technik endlosen Ärger. Das Pfundkraft ist das Gewicht eines Pfunds Masse in der Normfallbeschleunigung, etwa 4,448 Newton, und es wird in der amerikanischen Praxis meist mit derselben Abkürzung geschrieben. Da Kraft gleich Masse mal Beschleunigung ist, verlangt der wahllose Gebrauch beider eine Umrechnungskonstante, und Generationen von Lehrbüchern haben das entweder durch das Slug gelöst — die Masse, die ein Pfundkraft mit einem Fuß je Sekundenquadrat beschleunigt, etwa 14,59 Kilogramm — oder dadurch, dass sie einen Faktor 32,174 durch jede Rechnung schleppen. Beides ist unschön, und diese Verwirrung ist das stärkste praktische Argument, das das metrische System je für sich hatte.
Ein Pfund entspricht genau 0,45359237 Kilogramm, 16 Unzen oder 7000 Grain.
Das Nanogramm ist eine Masseneinheit und entspricht einem Milliardstel Gramm oder einem Tausendstel Mikrogramm. Sein Zeichen ist ng. In der SI-Basiseinheit ausgedrückt sind es 10 hoch minus zwölf Kilogramm.
Hinter dem Nanogramm steht nichts Historisches. Es existiert, weil sich die SI-Vorsätze unbegrenzt fortsetzen lassen, und nützlich wurde es erst, als die Geräte empfindlich genug dafür waren. Eine gute Analysenwaage löst Zehntel Mikrogramm auf und hört dort auf; kein Wägesystem wiegt ein Nanogramm unmittelbar. Die Menge wird stattdessen erschlossen, aus dem Signal, das ein Massenspektrometer, ein Immunoassay oder eine Chromatographiesäule liefert, wenn ein bekanntes Probenvolumen hindurchgeht.
Im medizinischen Labor begegnet die Einheit den meisten Menschen, ohne dass sie es bemerken. Hormon- und Arzneimittelkonzentrationen im Blut werden in Nanogramm je Milliliter angegeben: Testosteron, prostataspezifisches Antigen, Digoxin, Tacrolimus und in der amerikanischen Praxis Vitamin D. Das therapeutische Drug Monitoring beruht auf dieser Skala, denn bei manchen Wirkstoffen liegen zwischen wirksamer und toxischer Konzentration nur wenige Nanogramm je Milliliter. Dopinggrenzwerte sind ebenso formuliert, weshalb ein Sportler wegen einer Substanz positiv sein kann, die in jeder anderen Messgröße unsichtbar bliebe.
Die Umweltchemie nutzt sie für die giftigsten Schadstoffe, deren interessante Konzentrationen weit unter dem liegen, was eine Einheit im Gramm-Bereich bequem beschreibt. Dioxine und Furane in der Luft werden in Nanogramm je Kubikmeter angegeben, Quecksilber und polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe in Nanogramm je Liter Wasser. Die Grenzwerte für diese Stoffe liegen bei Konzentrationen, die erst in der zweiten Hälfte des zwanzigsten Jahrhunderts messbar wurden; Einheit und Regelwerk kamen also gemeinsam auf.
Der Maßstab lässt sich schwer vorstellen. Ein einzelnes Korn feinen Speisesalzes wiegt rund sechzig Mikrogramm, also sechzigtausend Nanogramm. Eine Säugetierzelle wiegt in der Größenordnung eines Nanogramms, ein Nanogramm Gewebe sind demnach einige wenige Zellen. Ein Mikrogramm von irgendetwas ist bereits unsichtbar; ein Nanogramm ist ein Tausendstel davon.
Ein Nanogramm entspricht 0,001 Mikrogramm, einem Millionstel Milligramm und einem Milliardstel Gramm.