| Quilogramas (kg) | Nanogramas (ng) |
|---|---|
| 1 Quilograma | 1000000000000 ng |
| 2 Quilogramas | 2000000000000 ng |
| 3 Quilogramas | 3000000000000 ng |
| 4 Quilogramas | 4000000000000 ng |
| 5 Quilogramas | 5000000000000 ng |
| 10 Quilogramas | 10000000000000 ng |
| 20 Quilogramas | 20000000000000 ng |
| 25 Quilogramas | 25000000000000 ng |
| 50 Quilogramas | 50000000000000 ng |
| 100 Quilogramas | 100000000000000 ng |
| Referência | Quilogramas (kg) | Nanogramas (ng) |
|---|---|---|
| A sheet of A4 paper (80 gsm) | 0.005 kg | 5 × 109 ng |
| One litre of water | 1 kg | 1 × 1012 ng |
| Average adult human | 70 kg | 7 × 1013 ng |
| A small car | 1400 kg | 1.4 × 1015 ng |
O quilograma é a unidade de base da massa no Sistema Internacional de Unidades. O seu símbolo é kg. É a única unidade de base cujo nome leva um prefixo, herança do primeiro sistema métrico que nunca foi corrigida.
Durante mais de um século o quilograma foi definido por um único objeto: um cilindro de platina e irídio guardado no Gabinete Internacional de Pesos e Medidas, em Sèvres, junto a Paris. Quarenta cópias oficiais foram distribuídas pelos estados membros e comparadas com o protótipo em intervalos longos. Essas comparações revelaram uma deriva lenta de várias dezenas de microgramas entre o protótipo e as suas cópias ao longo de cem anos, sem que fosse possível dizer qual deles mudara. Uma unidade que só podia ser definida por um objeto que ninguém conseguia verificar era constrangedora para um sistema assente na reprodutibilidade.
A redefinição entrou em vigor a 20 de maio de 2019. O quilograma fica agora fixado atribuindo um valor exato à constante de Planck, 6,62607015 vezes dez elevado a menos trinta e quatro joules segundo, o que liga a massa ao tempo e ao comprimento através da mecânica quântica. Na prática a realização faz-se com uma balança de Kibble, que equilibra uma massa contra uma força eletromagnética cuja grandeza é conhecida em termos elétricos, ou contando os átomos de uma esfera de silício quase perfeita. Qualquer laboratório devidamente equipado pode hoje realizar a unidade por si.
A vida quotidiana não é afetada por nada disto. O peso corporal, as compras, a franquia de bagagem, a carga e o lado da massa em quase todo o cálculo de engenharia estão em quilogramas, e o protótipo internacional continua no seu cofre como objeto histórico e não como definição.
Realizar a nova definição exige um instrumento e não um objeto. Uma balança de Kibble sustém uma massa contra uma força eletromagnética cujo valor se conhece a partir da constante de Planck, comparando diretamente a potência mecânica e a elétrica, e um segundo método conta os átomos de uma esfera quase perfeita de silício 28 cujo diâmetro e espaçamento de rede se conhecem com poucas partes em mil milhões. As duas vias concordam dentro de cerca de vinte microgramas por quilograma, e qualquer laboratório que construa uma pode hoje fabricar o seu próprio padrão primário. É esse o ganho prático da mudança: a massa já não tem de remontar a um único cilindro num cofre, e nenhum acidente com ele pode alterar a unidade.
Um quilograma equivale a 1000 gramas, a cerca de 2,20462 libras ou a cerca de 35,274 onças.
O nanograma é uma unidade de massa igual a um bilionésimo de grama, ou a um milésimo de micrograma. O seu símbolo é ng. Expresso na unidade de base do SI, corresponde a 10 elevado a menos doze quilogramas.
Nada de histórico sustenta o nanograma. Existe porque os prefixos do SI se estendem sem limite, e só se tornou útil quando os instrumentos ganharam a sensibilidade que o justifica. Uma boa balança analítica resolve décimos de micrograma e para aí; nenhuma balança pesa um nanograma diretamente. A quantidade é deduzida do sinal que um espectrómetro de massa, um imunoensaio ou uma coluna de cromatografia produz quando um volume conhecido de amostra os atravessa.
É no laboratório clínico que a maioria das pessoas encontra a unidade sem dar por isso. As concentrações de hormonas e de fármacos no sangue exprimem-se em nanogramas por mililitro: testosterona, antigénio específico da próstata, digoxina, tacrolímus e, na prática americana, vitamina D. A monitorização terapêutica assenta nesta escala, porque em alguns fármacos poucos nanogramas por mililitro separam a concentração eficaz da tóxica. Os limiares antidopagem escrevem-se do mesmo modo, e por isso um atleta pode acusar positivo por uma substância presente em quantidades invisíveis a qualquer outra medida.
A química ambiental recorre a ela para os contaminantes mais tóxicos, cujas concentrações relevantes ficam muito abaixo do que uma unidade da escala do grama descreve com comodidade. As dioxinas e os furanos no ar indicam-se em nanogramas por metro cúbico, o mercúrio e os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos em nanogramas por litro de água. Os limites regulamentares destas substâncias situam-se em concentrações que só se tornaram mensuráveis na segunda metade do século XX, pelo que a unidade e a regulamentação chegaram juntas.
A escala é difícil de imaginar. Um único grão de sal fino pesa cerca de sessenta microgramas, ou seja, sessenta mil nanogramas. Uma célula de mamífero pesa da ordem de um nanograma, pelo que um nanograma de tecido são poucas células. Um micrograma de seja o que for já é invisível; um nanograma é a milésima parte disso.
Um nanograma equivale a 0,001 microgramas, a um milionésimo de miligrama e a um bilionésimo de grama.